Drahtziehwerkzeuge mit optimierten Keramikoberflächen
Die Vorteile des Einsatzes keramischer Ziehwerkzeuge im Drahtzug: verbesserte Drahtoberfläche, konstante Drahtstärke, Vermeidung von Drahtschäden und Drahtbruch und stark verkürzte Maschinenrüstzeiten.
Wie viele Kilometer an elektrischen Leitungen allein die Bundesrepublik Deutschland durchziehen, lässt sich kaum abschätzen. Das Spektrum reicht von Hochspannungsleitungen über Telefonkabel bis zu superfeinen Drähten in elektrischen Geräten, die elektronische Schaltungen und Bauteile bis hin zum Chip mit Strom versorgen. Diese Leitungen bestehen fast ausschließlich aus Kupfer und seinen Legierungen, einem Buntmetall, das einen sehr geringen elektrischen Widerstand mit niedrigen Kosten in der Herstellung verbindet.
Die mehr oder weniger feinen Drahtvarianten entstehen dabei alle aus Rohdraht. In der Gießerei wird in einem kontinuierlichen Verfahren ein Barren aus dem flüssigen Metall gegossen und zum Rohling gewalzt, dem Gießwalzdraht mit einem Durchmesser von 8 mm. Damit aus dem Gießwalzdraht ein oft nur Bruchteile eines Millimeters dicker Kupferdraht entsteht, ziehen Drahtzugmaschinen das weiche Material solange über sogenannte Ziehwerkzeuge, bis die gewünschte Enddicke des Drahts erreicht ist. Der Draht wird bei diesem Vorgang wie das Seil eines Flaschenzugs um zahlreiche Walzen oder Konen geführt, um so die für das Formen des Drahtes notwendige, extreme Zugkraft auf den Draht zu übertragen.
Die verwendeten Ziehkonen und Ziehwalzen sind dabei extremen Beanspruchungen ausgesetzt und unterliegen je nach verwendetem Material einem hohen Verschleiß.
CeramTec Hochleistungskeramik-Werkstoffe meistern diese rauen Bedingungen und die hohen mechanischen Anforderungen mit wirtschaftlichen Standzeiten: Führungen und Leitrollen, Ziehwalzen oder Ziehkonen aus Aluminiumoxid, Zirkonoxid oder Siliziumnitrid spielen ihre materialspezifischen Stärken als Werkzeuge beim Umformen von Nichteisenmetall-Drähten voll aus.
Drahtziehwerkzeuge mit optimierten Keramikoberflächen
- Exakte Korngrößen-Definition im keramischen Oberflächenmaterial
- Kopfsteinpflaster-Muster durch Feinstpolitur erhöht Kontaktbereich signifikant
- Konstante Drahtstärken durch konstantes Drehmoment
- Vermeidung von Beschädigungen beschichteter Drähte
- Vermeidung von Drahtbrüchen
- Geringe Wartungskosten
- Verlängerte Wartungsintervalle
- Verlängerte Maschinenstandzeiten
- Deutliche Verbesserung der Drahtqualität
Hohe Drahtqualität und Prozesssicherheit dank Keramikoptimierung und Feinstpolitur
Wenn Draht unter voller Spannung auf den Ziehwalzen und Ziehkonen und einer Drahtzugmaschine gezogen wird, wirken extrem hohe Kräfte auf Maschine und Draht. Damit die Oberfläche des Drahtes keinen dauerhaften Schaden nimmt, müssen die Oberflächen der eingesetzten Werkzeuge perfekt auf die Ansprüche des Drahtes abgestimmt sein. Die tribologischen Anforderungen an die Drahtzugwerkzeuge lauten: Oberflächen mit hohem Kontaktbereich und optimaler Oberflächenrauheit.
In den letzen Jahren hat CeramTec die Keramikoberflächen der hergestellten Ziehwerkzeuge kontinuierlich weiterentwickelt und optimiert. So ist es CeramTec möglich, die Korngröße der verwendeten Keramik-Werkstoffe exakt zu definieren, da diese für die Oberflächengüte und die erzielbare Rauheit der Ziehwerkzeuge entscheidend ist.
Die Oberflächen der CeramTec Ziehwerkzeuge werden mit Diamantwerkzeugen poliert, da dadurch kleinere Oberflächenunebenheiten aus dem vorausgegangen Schleifprozess eliminiert werden. Die polierten Oberflächen der Keramik-Werkzeuge weisen am Ende ein sogenanntes Kopfsteinpflaster-Muster auf. Dieses spezielle Muster erhöht den Kontaktbereich auf der Ziehwalze oder dem Ziehkonus signifikant. Ein hoher Kontaktbereich auf der Oberfläche des Werkzeugs ermöglicht im späteren Drahtziehvorgang auf der Maschine ein konstantes Drehmoment und einen genau einstellbaren Schlupffaktor. Die Oberflächen der CeramTec Keramik-Ziehwerkzeuge stellen außerdem sicher, dass ein gegebenenfalls im Umformprozess eingesetztes Schmiermittel gleichmäßig haftet.
Die glatt polierte Oberfläche eines CeramTec Ziehwerkzeugs beeinträchtigt die Oberfläche beschichteter Drähte auch nicht so sehr, wie eine Oberfläche, die ausschließlich geschliffen wurde. Denn die mikroskopischen Erhebungen einer angeschliffenen Oberfläche wirken im Umformprozess wie kleine Messer, welche die Beschichtung verletzen und so eine Korrosion zwischen dem Trägermaterial und der Beschichtung herbeiführen können.
Der Einsatz von Keramik-Werkzeugen im Drahtzug verbessert die Oberfläche des Drahtes spürbar, da möglichen Korrosionsschäden bei beschichteten Drähten vorgebeugt und eine konstante Drahtstärke sichergestellt wird. Dies erhöht auch die Sicherheit gegen Drahtbrüche. Infolgedessen werden auch die Instandhaltungskosten deutlich reduziert und die Standzeiten um ein Vielfaches verlängert, während die Gesamtrüstzeiten stark verkürzt werden. Daraus ergeben sich spürbar verlängerte Maschinenlaufzeiten und eine deutlich erhöhte Produktqualität.
Das CeramTec Programm keramischer Ziehwerkzeuge umfasst neben einbaufertig montierten und ausgewuchteten Keramik-Metallverbunden als Ziehwalze oder Ziehkonus in verschiedenen Stufen auch Vollkeramik-Bauteile sowie Hartstoff-beschichtete Ziehwerkzeuge.
Am Standort Plochingen steht außerdem eine Prüfeinrichtung zur Simulation von Drahtzugprozessen unter realen Bedingungen zur Verfügung, durch die kundenspezifische Problemstellungen in der Drahtherstellung gelöst werden können. Unsere Drahtzug-Experten am Standort Plochingen helfen Ihnen bei spezifischen Anfragen gerne weiter.
„CeramTec Keramik-Werkzeuge für den Drahtzug von Nichteisen-Metallen gelten bei allen führenden Herstellern weltweit als Standard.“
Umformringe und Großbauteile können von CeramTec mit einem Durchmesser bis zu 485 mm aus Vollkeramik wirtschaftlich hergestellt werden. Damit deckt CeramTec einen Bedarf ab, der in den vergangenen Jahren stark gestiegen ist.
Prominentes Beispiel dafür ist der 483 mm Ziehring für Syncro F 13 Drahtzugmaschinen. Bitte nehmen Sie bei Interesse direkten Kontakt mit den Drahtzug-Experten am Standort Plochingen auf.
„Vollkeramische Großringe mit bis zu einem halben Meter Durchmesser ersetzen zuverlässig ihre Vorgänger aus Stahl.“
Hilfswerkzeuge für die Drahtherstellung wie Leitrollen und Führungselemente aus Zirkonoxid und Siliziumnitrid, keramische Einlaufdüsen und Leitdüsen, verstellbare Führungen, Ösen und verschiedene Führungsplatten zeichnen sich ebenfalls durch hervorragende Standzeiten und hohen Widerstand gegen Temperaturschwankungen aus. Bei CeramTec Leitrollen mit poliertem Lagersitz entfällt außerdem der Einbau eines Kugellagers.
Für nähere Informationen kontaktieren Sie bitte die CeramTec Drahtzug-Experten am Standort Plochingen.
„Die chemische und thermische Beständigkeit der Werkstoffe erlaubt auch den Einsatz in Metall-
schmelzen, Säuren und Laugen.“
